(57)【要約】【課題】  従来、シールド掘進機引出孔の内周面に発泡ウレタンを吹き付けて引出孔側発泡ウレタン層を形成するため、シールド掘進機引出孔の内周面に結露があると、発泡ウレタンの吹き付けによる引出孔側発泡ウレタン層を形成できない等の問題があった。【解決手段】  本発明による、立坑１に到達したシールド掘進機２を立坑１内に引き出す際の止水装置は、シールド掘進機２の外周径Ｄ２より内周径Ｄ１の小さい筒状体３により形成され、当該筒状体３は、立坑１のシールド掘進機到達側の側壁５に形成されたシールド掘進機引出孔６の内周面７に取付けられるとともに、シールド掘進機２がシールド掘進機引出孔６に到達して立坑１内へ引き出されるまでの間に、内周面２３がシールド掘進機２の外周面２２に密着して止水性能を維持する材料により形成された。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑に到達したシールド掘進機を立坑内に引き出す際の止水装置であって、シールド掘進機の外周径より内周径の小さい筒状体により形成され、当該筒状体は、立坑のシールド掘進機到達側の側壁に形成されたシールド掘進機引出孔の内周面に取付けられるとともに、シールド掘進機がシールド掘進機引出孔に到達して立坑内へ引き出されるまでの間に、内周面がシールド掘進機の外周面に密着して止水性能を維持する材料により形成されたことを特徴とする止水装置。
【請求項２】
筒状体の内周面がシールド掘進機引出孔の地山側から立坑側にかけて内径を徐々に小さくした傾斜面に形成されたことを特徴とする請求項１記載の止水装置。
【請求項３】
筒状体が複数の分割要素の組み合わせにより形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の止水装置。
【請求項４】
筒状体の異なる２つ以上の箇所の硬さを異ならせたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の止水装置。
【請求項５】
筒状体がゴム発泡材料により形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の止水装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の筒状体を用いてシールド掘進機を立坑内に引き出す際の止水方法であって、立坑のシールド掘進機到達側の側壁の横に土留壁を形成しておいてから当該側壁にシールド掘進機引出孔を形成し、このシールド掘進機引出孔の内周面に筒状体を取付け、土留壁の地山側に到達したシールド掘進機で土留壁を削ってシールド掘進機の先端側の外周を筒状体の内面に密着させて止水を維持しながらシールド掘進機を推進させて立坑内にシールド掘進機を引き出したことを特徴とする止水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立坑に到達したシールド掘進機を立坑内に引き出す際にシールド掘進機と立坑の引出孔との間から流出する地下水を止水するための止水装置及び止水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、立坑のシールド掘進機到達側の側壁に形成されたシールド掘進機引出孔の内周面に発泡ウレタンを吹き付けて発泡ウレタン層を形成し、さらに、シールド掘進機の外周に設けた発泡ウレタン充填枠内に発泡ウレタンを充填して発泡ウレタン層を形成し、立坑に到達したシールド掘進機を立坑内に引き出す際に、シールド掘進機の外周に形成されたシールド掘進機側発泡ウレタン層とシールド掘進機引出孔の内周面に吹き付けで形成された引出孔側発泡ウレタン層とを密着させて止水を行うことが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−８８４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、シールド掘進機引出孔の内周面に発泡ウレタンを吹き付けて引出孔側発泡ウレタン層を形成するため、シールド掘進機引出孔の内周面に結露があると、発泡ウレタンの吹き付けによる引出孔側発泡ウレタン層を形成できなかった。また、吹付けは現場で行うために、吹付けにより形成する引出孔側発泡ウレタン層の厚さを均等にすることが困難であり、このため、シールド掘進機側発泡ウレタン層との密着性を確保できず、止水を十分に行えない場合もあった。また、特許文献１では、シールド掘進機側にも発泡ウレタン層を形成しなければならないため、シールド掘進機引出孔にシールド掘進機の前面を１度は露出しなければならない。シールド掘進機引出孔にシールド掘進機の前面を露出させるには、到達立坑土留壁の背面に大規模な地盤改良を行う必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による、立坑に到達したシールド掘進機を立坑内に引き出す際の止水装置は、シールド掘進機の外周径より内周径の小さい筒状体により形成され、当該筒状体は、立坑のシールド掘進機到達側の側壁に形成されたシールド掘進機引出孔の内周面に取付けられるとともに、シールド掘進機がシールド掘進機引出孔に到達して立坑内へ引き出されるまでの間に、内周面がシールド掘進機の外周面に密着して止水性能を維持する材料により形成されたことを特徴とする。また、筒状体の内周面がシールド掘進機引出孔の地山側から立坑側にかけて内径を徐々に小さくする傾斜面に形成されたことや、筒状体が複数の分割要素の組み合わせにより形成されたことや、筒状体の異なる２つ以上の箇所の硬さを異ならせたことや、筒状体がゴム発泡材料により形成されたことも特徴とする。
本発明による、上述した筒状体を用いてシールド掘進機を立坑内に引き出す際の止水方法は、立坑のシールド掘進機到達側の側壁の横に土留壁を形成しておいてから当該側壁にシールド掘進機引出孔を形成し、このシールド掘進機引出孔の内周面に筒状体を取付け、土留壁の地山側に到達したシールド掘進機で土留壁を削ってシールド掘進機の先端側の外周を筒状体の内面に密着させて止水を維持しながらシールド掘進機を推進させて立坑内にシールド掘進機を引き出したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、シールド掘進機引出孔の内周面に結露があってもシールド掘進機引出孔の内周面に筒状体を取付けることができるので、シールド掘進機を立坑内に引き出す際の止水を確実に行える。また、正確で均等な厚さの筒状体をシールド掘進機引出孔の内周面に設置して固定できて、シールド掘進機の外周面との筒状体の内周面との密着性を確保でき、止水性能を向上できる。内周面がシールド掘進機引出孔の地山側から立坑側にかけて内径を徐々に小さくした傾斜面に形成された筒状体を用いることで、シールド掘進機がシールド掘進機引出孔内に進むに従って筒状体の内周面とシールド掘進機の外周面との密着性が高まり、さらに、止水性能を向上できる。複数の分割要素の組み合わせにより形成された筒状体を用いることで、シールド掘進機引出孔の内周面への取付け作業や、運搬を容易とできる。筒状体の異なる２つ以上の箇所の硬さを異ならせるようにすれば、シールド掘進機の外周面に突出する装置などの破損を少なくできる。筒状体をゴム発泡材料により形成したことで、筒状体の硬度を調整でき、また、コストを削減できる。また、筒状体を用いた本発明の止水方法によれば、シールド掘進機で土留壁を削ってシールド掘進機を立坑に引き出す際、筒状体により止水を確実にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は本形態による止水装置の断面図を示し、図２〜図５はシールド掘進機を立坑内に引き出す工程を示す。
【０００７】
図１に示すように、本形態による、立坑１に到達したシールド掘進機２を立坑１内に引き出す際の止水装置は、予め工場などでゴム発泡材料により内周径Ｄ１がシールド掘進機２の外周径Ｄ２より小さい寸法に形成された円形状の筒状体３を用い、この筒状体３の外周面４が、シールド掘進機２の到達側である立坑１の到達側側壁５に形成されたシールド掘進機引出孔６の内周面７に固定されて構成されたものである。筒状体３の内周径Ｄ１はシールド掘進機２の外周径Ｄ２より例えば１０ｃｍ程度小さい寸法に形成される。また、筒状体３の外周径はシールド掘進機引出孔６の内周径より例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度大きい寸法に形成される。そして、筒状体３は、シールド掘進機引出孔６の内周面７に外周面４が密着状態に嵌合されて接着剤などで固定された状態に取付けられる。
【０００８】
以下、上述した止水装置を用いたシールド掘進機２の止水方法を説明する。
図２に示すように、まず、立坑１を築造するために立坑１の築造に先行して土留壁１２を施工した後に、土留壁１２の横に立坑１を築造する。立坑１を築造する際には立坑１の到達側側壁５に、地山１１を掘削するシールド掘進機２が到達するためのシールド掘進機引出孔６を設けておく。シールド掘進機引出孔６の内周径はシールド掘進機２の外周径Ｄ２より例えば１０ｃｍ程度大きい寸法に形成される。シールド掘進機２が土留壁１２に到達する前に土留壁１２を撤去するため、土留壁１２の地山１１側地盤を薬液注入、凍結等で地盤改良する。地盤改良土１３が形成された後に、図３に示すように、立坑１内から図外の掘削機でシールド掘進機引出孔６の前面の土留壁１２を掘削し（「鏡切」などという）、シールド掘進機２の到達口１７を形成する。その後、シールド掘進機引出孔６の内周面７に筒状体３の外周面４を固定して取付ける。さらに、シールド掘進機引出孔６の立坑１側の開口を止水鉄板１８で塞ぐ。このような処置を完了後、シールド掘進機２の前面１９に設けられた面板２０を回転させて地山１１を掘削しながらシールド掘進機２を立坑１の方向へ前進させ、シールド掘進機２の後方にはセグメント１０を継いでいって地下鉄などのトンネルを構築する。図４に示すように、シールド掘進機２の前面１９がシールド掘進機引出孔６まで到達したら面板２０の回転を止め、シールド掘進機引出孔６の内周面７に取付けられた筒状体３の端面２１にシールド掘進機２の前面１９を密着させる。そして、図５に示すように、シールド掘進機２を図外のジャッキ等で立坑１の方向へ前進させる。この際、シールド掘進機２の外周面２２が筒状体３の内周面２３に密着しながら前進するので、止水性能が維持される。止水性能が維持されていることを、例えば止水鉄板１８に設けられている図外の排水バルブからの水量で確認して、止水性能が維持されていれば、止水鉄板１８を撤去する。そして、シールド掘進機２を立坑１内に引出す。立坑１内に引き出されたシールド掘進機２を、立坑１から引き上げて地上に出し、次の現場で転用することも可能となる。
【０００９】
本形態によれば、予め工場などでゴム発泡材料により形成された筒状体３をシールド掘進機引出孔６内に取付けるので、シールド掘進機引出孔６の内周面７に結露があってもシールド掘進機引出孔６の内周面７に筒状体３を取付けることができる。つまり、現場の自然現象に影響されずに、シールド掘進機引出孔６の内周面７に筒状体３を確実に取付けることができるので、立坑１に到達したシールド掘進機２を立坑１内に引き出す際の止水を確実に行える。また、筒状体３の厚みにより、正確で均等な厚さのゴム発泡層を確保できるので、シールド掘進機２の外周面２２との密着性を確保でき、止水性能を向上できる。すなわち、正確で均等な厚さを筒状体３をシールド掘進機引出孔６の内周面７に設置して固定することで、シールド掘進機２の外周面２２との筒状体３の内周面２３との密着性を確保でき、止水性能を向上できる。
【００１０】
尚、筒状体３は、シールド掘進機２の外周面２２に密着して止水性能を維持する材料であれば、例えば、ウレタン発泡樹脂などの材料で形成しても良いが、本形態のようにゴム発泡材料を用いることで、筒状体３の硬度を調整でき、また、ウレタン発泡樹脂材料に比べてコストを削減できる。
【００１１】
他の例１．
シールド掘進機２を立坑１内に引き出す際の止水方法の他の例を説明する。上記では、土留壁１２の地山１１側に地盤改良土１３を形成したが、上述した筒状体３を用いれば、地盤改良土１３を形成する必要がなくなる。すなわち、図１；図６に示すように、ゴム発泡材料やウレタン発泡材料などシールド掘進機２の外周面２２に密着して止水性能を維持する材料により、シールド掘進機２の外周径Ｄ２より内周径Ｄ１の小さい寸法に形成された筒状体３をシールド掘進機引出孔６の内周面７に取付けておく。その後、図７に示すように、シールド掘進機２の面板２０を回転させながらシールド掘進機２を推進させて面板２０で土留壁１２を削って（はつって）行き、シールド掘進機引出孔６の内周面７に取付けられた筒状体３の端面２１にシールド掘進機２の前面１９を密着させる。その後、上記と同様にシールド掘進機２を図外のジャッキ等で立坑１の方向へ前進させる。この方法によれば、シールド掘進機２で土留壁１２を削ってシールド掘進機２を立坑１に引き出す際、筒状体３により止水を確実にできる。また、地盤改良土１３の形成を不要とできるので、経済性を向上できる。
【００１２】
他の例２．
図８に示すような断面形状の筒状体３Ａ、すなわち、内周面がシールド掘進機引出孔６の地山１１側から立坑１側にかけて内径を徐々に小さくした傾斜面３０に形成された筒状体３Ａを用いれば、シールド掘進機２がシールド掘進機引出孔６内に進むに従ってシールド掘進機２の外周面２２との密着性を高めていくことができ、さらに、止水性能を向上できる。
【００１３】
他の例３．
図９に示すように複数の分割要素３１；３１・・・の組み合わせにより形成された筒状体３Ｂを用いても良い。このようにすれば、シールド掘進機引出孔６の内周面７への取付け作業や、運搬を容易とできる。さらに、分割要素３１毎に硬度（やわらかさ）を異ならせることもできる。例えば、シールド掘進機２の外周面２２には装置が突出している箇所があるが、このような突出箇所と密着する部分には、硬度を低く（やわらかく）形成した分割要素３１を設けるようにすれば、突出箇所の破損などを少なくできる。つまり、１つ以上の分割要素３１の硬度を異ならせて、筒状体３Ｂの異なる２つ以上の箇所の硬さを異ならせた。このようにすれば、シールド掘進機２の外周面２２の形態に応じて円筒状体の硬度を選定できるようになり、シールド掘進機２の外周面２２に突出する装置などの破損を少なくできる。また、硬度の異なる分割要素３１を別々に製作できるので、硬度の異なる分割要素３１の製作が容易となる。
【００１４】
他の例４．
一体の筒状体３の異なる２つ以上の箇所の硬さを異ならせるようにしても良い。例えば、シールド掘進機２の外周面２２には装置が突出している箇所と密着する部分の硬度を低く（やわらかく）形成した筒状体３を用いることで、シールド掘進機２の外周面２２に突出する装置などの破損を少なくできる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
地下鉄トンネル施工等において、シールド掘進機２を転用するための作業をスムーズとし、地下鉄トンネル施工などの工事の経済性や後期短縮化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態による止水装置の断面図。
【図２】同止水装置を用いた止水方法を示す図。
【図３】同止水装置を用いた止水方法を示す図。
【図４】同止水装置を用いた止水方法を示す図。
【図５】同止水装置を用いた止水方法を示す図。
【図６】同止水装置を用いた本発明の他の例１による止水方法を示す図。
【図７】同止水装置を用いた本発明の他の例１による止水方法を示す図。
【図８】本発明の他の例２による止水装置の断面図。
【図９】本発明の他の例３による止水装置の断面図。
【符号の説明】
【００１７】
１  立坑、２  シールド掘進機、３；３Ａ；３Ｂ  筒状体、
４  円筒状体の外周面、５  立坑の到達側側壁、６  シールド掘進機引出孔、
７  シールド掘進機引出孔の内周面、１１  地山、
２２  シールド掘進機の外周面、２３  円筒状体の内周面、３０  傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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